一种具有循环过滤功能的碱抛清洗设备及其使用方法与流程

本公开属于硅片清洗领域，具体涉及一种具有循环过滤功能的碱抛清洗设备及其使用方法。

背景技术：

太阳能电池技术的核心一直是降低成本和提升效率，制绒工艺一方面可以延长光在硅表面的光程，另一方面可以减少反射损失，从而提升效率，单晶硅片在碱制绒工艺下，反射率11％，而多晶硅片目前常用的酸制绒处理后，反射率16％，反射率偏高导致对光吸收效果变差，进而影响效率，近年来，金属催化化学腐蚀法(mcce)作为一种新的制绒技术正在迅速得到大规模应用，该方法通过金属离子催化与硅片接触点的刻蚀速率，在硅片表面形成深坑，从而增大比表面积，形成陷光结构，降低反射率，提升转化效率；

mcce制绒过程包括碱抛，碱抛的过程就是用碱性溶液洗对硅片表面进行冲洗达到抛光的目的，碱抛作用为出去金刚线硅片损伤层以及清洗油污杂质，碱抛的优良程度直接关系到后续镀银挖孔的效果，影响整个制绒环节的最终良率；而碱抛过程中由于金刚线硅片表面带有的脏污不断累积，溶液中杂质含量不断提高，影响碱抛质量，此外硅与碱反应后生成的硅酸盐化合物为絮状胶体，容易粘附在硅片表面，该物质也会影响碱抛反应。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本公开的目的在于提供一种具有循环过滤功能的碱抛清洗设备及其使用方法，解决了现有技术中硅片表面杂质脏污影响碱抛质量的问题。

本公开的目的可以通过以下技术方案实现：

一种具有循环过滤功能的碱抛清洗设备，包括底板，其特征在于，所述底板的上方安装有箱体，箱体内设置有挡板，挡板将箱体内部分为碱抛和清洗两个工位；所述箱体的一侧设置有两个收纳箱，两个收纳箱分别用来对碱抛和清洗两个工位内的液体进行收纳，收纳箱内安装有滤网；

进一步地，所述箱体远离所述收纳箱的一侧设置有往复驱动机构，往复驱动机构用于驱动硅片在碱抛和清洗两个工位之间往复运动；

进一步地，所述底板和所述箱体之间安装有倾斜机构，倾斜机构用于实现箱体发生倾斜，使箱体内的液体能够集中流向所述收纳箱。

进一步地，所述往复驱动机构包括固定架，固定架与所述箱体固定连接，固定架上端滑动连接有移动框架，移动框架呈长方形，移动框架的两条长边内侧分别设置有第一直齿，移动框架内安装有能够与第一直齿不完全啮合的第一缺齿齿轮，固定架上端固定有用于驱动第一缺齿齿轮转动的驱动装置，第一缺齿齿轮在同一时刻内只与其中一个第一直齿啮合或者与两个第一直齿皆不啮合；

进一步地，所述移动框架靠近所述箱体的一侧滑动连接有两个用于夹持硅片的夹板，两个夹板的一端穿过箱体的侧边，并伸至箱体的内部，箱体的侧边上开设有用于对夹板的滑动进行让位的第三让位槽。

进一步地，两个所述夹板之间安装有调节组件，调节组件用于调节两个夹板之间的距离；

进一步地，所述调节组件包括第一固定杆，第一固定杆的一端与其中一个夹板固定连接，另一端转动连接有套管，套管远离第一固定杆的一端螺纹连接有第二固定杆，第二固定杆远离套管的一端与另一个夹板固定连接；

进一步地，两个所述夹板之间连接有第一弹簧，第一弹簧的两端分别与两个夹板的侧面固定连接；

进一步地，所述移动框架的侧面上固定有第一安装座，第一安装座上螺纹连接有第二调节杆，第二调节杆的末端与其中一个所述夹板转动连接。

进一步地，所述倾斜机构包括支撑柱，支撑柱固定在所述底板的上端，支撑柱的上端部与底板的下端部铰接，底板上端固定有支撑架，支撑架的上端部螺纹连接有第一调节杆，第一调节杆上端转动连接有连接块，连接块的上端铰接有滑块，滑块与所述箱体的下端部滑动连接。

进一步地，所述箱体上安装有打散机构，打散机构用于对碱抛后硅片表面上的絮状胶体进行打散；

进一步地，所述打散机构包括绞龙，绞龙与所述箱体的上端部转动连接，绞龙位于清洗工位上并靠近所述挡板；所述绞龙的一端固定有第一齿轮，其中一个所述夹板的上端固定有第二直齿，第二直齿能够与第一齿轮发生啮合；当夹板带着硅片穿过所述挡板时，第二直齿与第一齿轮发生啮合。

进一步地，所述箱体的一侧滑动连接有清洗机构，清洗机构包括安装架，安装架与箱体滑动连接；安装架的一侧固定有第三直齿，箱体的一侧转动连接有转动杆，转动杆上固定有第二缺齿齿轮，第二缺齿齿轮与第三直齿不完全啮合；

进一步地，所述箱体的一侧固定有连接板，连接板上固定有第三固定板和第四固定板，所述第三直齿与第四固定板之间连接有第二弹簧，第二弹簧穿过第三固定板，当清洗机构不进行清洗动作时，在第二弹簧的拉力作用下，第三直齿紧贴在第三固定板上；

进一步地，所述转动杆与所述驱动装置的驱动轴之间连接有皮带，当移所述夹板带动硅片完全运动至清洗工位内部，接下来第一缺齿齿轮同时不与两个第一直齿啮合，在这段时间内，第二缺齿齿轮与第三直齿发生啮合，并带动安装架完成一次往复运动。

进一步地，所述安装架上端部转动连接有喷洒组件，喷洒组件上设置有多个喷洒管，喷洒组件的一端固定连接有第二齿轮；

进一步地，所述安装架的上端滑动连接有阻挡块，阻挡块能够与所述第二齿轮的相邻两齿间卡合；安装架的上端面上安装有第三安装座，第三安装座上螺纹连接有第三调节杆，第三调节杆的末端与阻挡块转动连接。

本公开的有益效果：设置倾斜机构来使现箱体发生倾斜，实现箱体内液体能够集中流向收纳箱，并完成过滤和循环使用；在箱体内设置碱抛和清洗两个工位，并通过往复驱动机构来控制硅片在碱抛和清洗两个工位来回运动，使得硅片每次完成碱抛后都能完成清洗，避免硅片表面上的杂质堆积没影响碱抛效果；通过在往复驱动机构中设置调节组件，来实现对硅片的适应性夹持；通过设置打散机构，来实现硅片冲洗之前对其表面上的絮状胶体进行打散，便于清洗机构将絮状胶体的冲洗掉；通过将喷洒组件喷洒管的喷冲洗角度设置呈可调节型，来提高冲洗效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例的整体结构示意图；

图2是本公开实施例的箱体结构示意图；

图3是本公开实施例的箱体另一视角结构示意图；

图4是本公开实施例的箱体内部结构示意图；

图5是本公开实施例的倾斜机构结构示意图

图6是本公开实施例的往复驱动机构结构示意图；

图7是本公开实施例的移动框架结构示意图；

图8是本公开实施例的调节组件结构示意图；

图9是本公开实施例的分散机构结构示意图；

图10是本公开实施例的清洗机构结构示意图；

图11是本公开实施例的安装架结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1所示，一种具有循环过滤功能的碱抛清洗设备包括底板1，底板1的上方设置有箱体2，硅片在箱体2内完成碱抛清洗；

如图2所示，箱体2内设置有挡板21，挡板21将箱体2的内部分别为两个工位，分别用于对硅片进行碱抛和清洗，箱体2的一侧设置有两个收纳箱22，两个收纳箱22分别位于挡板21的两侧，分别用于对碱性溶液和水进行储存回收，便于循环利用；

如图4所示，箱体1内安装有多个导轮4，硅片放置在导轮4上完成运输；挡板21上开设有第一让位槽211和第二让位槽212，第二让位槽212用于对硅片进行让位，第一让位槽211用于对驱动硅片运动的驱动件进行让位，使得硅片可在碱抛和清洗两个工位来回穿梭；每个收纳箱22内安装有一个滤网5，滤网5用于对流向收纳箱22的液体进行过滤，保证回收利用的碱溶液和水中没有杂质；

底板1和箱体2之间安装有倾斜机构3，倾斜机构3用于实现对箱体2的倾斜，使得箱体2内的溶液都有流向两个收纳箱2的趋势，便于液体循环利用；并且，在对硅片进行碱抛时，碱溶液喷在硅片表面上，在箱体2的倾斜作用下，碱溶液能够完全覆盖硅片表面，从而保证碱抛效果；

如图3所示，箱体2的下端面上设置有连接座24和t型滑槽25，如图5所示，倾斜机构3包括支撑柱31，支撑柱31固定在底板1的上端，支撑柱31的上端部与连接座24铰接，底板1上端固定有支撑架32，支撑架32的上端部螺纹连接有第一调节杆33，第一调节杆33上端转动连接有连接块34，连接块34的上端铰接有滑块35，滑块35与t型滑槽25相互配合且滑动连接；通过转动第一调节杆33，能够实现对箱体2倾斜度的调节，同时，在对箱体2内的零件进行维修更换时，可以转动第一调节杆33使得箱体2与底板1平行，从而便于维修人员施工。

箱体2的远离收纳箱22的一侧安装有往复驱动机构6，往复驱动机构6用于驱动硅片在箱体2内进行往复运动，带动硅片经过多次碱抛和多次清洗，且使得硅片在每次碱抛后能及时进行清洗，避免硅片表面杂质脏污影响碱抛质量；

如图6所示，往复驱动机构6包括固定架61，固定架61与箱体2固定连接，固定架61上端滑动连接有移动框架62，如图7所示，移动框架62呈长方形，移动框架62的两条长边内侧分别设置有第一直齿621，移动框架62内安装有第一缺齿齿轮63，第一缺齿齿轮63与第一直齿621不完全啮合；固定架61上端固定有用于驱动第一缺齿齿轮63转动的驱动装置64，第一缺齿齿轮63在同一时刻内只与其中一个第一直齿621啮合或者与两个第一直齿621皆不啮合，从而当驱动装置64转动时，带动移动框架62进行往复运动；当第一缺齿齿轮63皆不与两个第一直齿631啮合时，此时移动框架62位于往复运动的远端点或者近端点，移动框架62保持不动；

移动框架62靠近所述箱体2的一侧开设有第一滑槽622，第一滑槽622上滑动连接有两个夹板65，两个夹板65穿过箱体2的侧边，并伸至箱体2的内部，硅片被两个夹板65进行夹持固定，从而使得驱动机构6带动硅片进行往复运动；第一让位槽211用于对夹板65进行让位，箱体1的远离所述收纳箱22的一侧面上开设有第三让位槽23，第三让位槽23用于对夹板65的滑动进行让位；由于箱体2会在倾斜机构3的作用下会朝着收纳箱22的方向向下倾斜，使得箱体2内的液体不会从第三让位槽23泄露；

两个夹板65之间安装有调节组件66，调节组件66位于箱体2的外侧，如图8所示，调节组件66包括第一固定杆661，第一固定杆661的一端与其中一个夹板65固定连接，另一端转动连接有套管662，套管662远离第一固定板661的一端螺纹连接有第二固定杆663，第二固定杆663远离套管662的一端与另一个夹板65固定连接，通过转动套环662，能够达到调整两个夹板65之间距离的目的，从而实现对不同大小的硅片进行夹持固定；

两个夹板65之间连接有第一弹簧67，第一弹簧67的两端分别与两个夹板65的两个侧面固定连接，在第一弹簧67作用下，使得套管662与第二固定板663螺纹连接的自锁性增强，避免在套管662松动发生转动，导致硅片的夹持不稳定；

移动框架62的侧面上固定有第一安装座68，第一安装座68上螺纹连接有第二调节杆69，第二调节杆69的末端与其中一个所述夹板65转动连接，通过转动第二调节杆69，即可实现对两个夹板65初始位置进行调节，使得硅片的夹持初始夹持位置更加适应冲洗位置。

箱体2上安装有打散机构7，打散机构7位于清洗工位的上方，打散机构7用于对碱抛后硅片表面上的絮状胶体进行打散，从而便于后面将硅片表面上絮状胶体冲洗掉；

如图9所示，打散机构7包括绞龙71，绞龙71与箱体2的上端部转动连接，绞龙71位于冲洗工位上并靠近所述挡板21，使得硅片在从碱抛工位运动至清洗工位的过程中，绞龙71转动先对硅片表面上的絮状胶体进行破碎打散，在该过程中，绞龙71靠近硅片的表面，而不与硅片表面接触，避免对硅片表面造成破坏；

绞龙71的一端固定有第一齿轮72，其中一个夹板65的上端固定有第二直齿73，第二直齿73能够与第一齿轮72发生啮合；当夹板65带着硅片穿过所述挡板21时，第二直齿73与第一齿轮72发生啮合，此时绞龙71转动将硅片表面上的絮状胶体进行破碎打散，同时绞龙71转动对硅片表面上的絮状胶体施加向下的力，使得絮状胶体能够更好的流向收纳箱22处，并被滤网5隔离在外；

在本实施例中，通过将第二直齿73与夹板65固定连接，实现只有当夹板65带着硅片穿过挡板21往清洗工位运动时，绞龙71才可转动，减少了绞龙不必要的空转，避免绞龙71持续转动时，操作者在对设备调节时，对人体造成伤害。

箱体2的一侧开设有第二滑槽26，第二滑槽26上安装有清洗机构8，清洗机构8用于对碱抛后的硅片表面进行冲洗，避免硅片表面的杂质沉积，影响碱抛效果；

如图10所示，清洗机构8包括安装架81，安装架81的下端部与第二滑槽26相互配合并滑动连接；如图11所示，安装架81上端部的下端面上设置有两个第二安装座812，两个第二安装座812之间转动连接有喷洒组件构82，喷洒组件82上设置有多个喷洒管，喷洒组件82上端部的两端分别与两个第一安装座812转动连接，喷洒组件82的一端固定连接有第二齿轮83，通过转动第二齿轮83能够实现对喷洒组件82上喷洒管喷洒角度的调节，配合上箱体2的倾斜角度，使得喷洒组件82能够更好的将硅片表面杂质冲洗；

安装架81的上端面上开设有第三滑槽813，第三滑槽813上滑动连接有阻挡块85，阻挡块85向外侧滑动，能够与第二齿轮83的相邻两齿间卡合，从而限制第三齿轮83的转动，进而实现对喷洒角度的固定；安装架81的上端面上安装有第三安装座84，第三安装座84上螺纹连接有第三调节杆85，第三调节杆85的末端与阻挡块86转动连接，通过转动第三调节杆85，来控制阻挡块86的滑动位置，进而能够分别实现对第三齿轮83转动的限制和释放；

安装架81的一侧固定有第三直齿87，箱体2的一侧转动连接有转动杆810，转动杆810上固定有第二缺齿齿轮811，第二缺齿齿轮811与第三直齿87不完全啮合；箱体2的一侧固定有连接板88，连接板88上固定有第三固定板881和第四固定板882，第三直齿87与第四固定板882之间连接有第二弹簧89，第二弹簧89穿过第三固定板881，且两端分别与第三直齿87的侧面以及第四固定板882的侧面固定连接，当清洗机构8不进行清洗动作时，在第二弹簧89的拉力作用下，第三直齿87紧贴在第三固定板881上；综上，当转动杆810转动时，带动安装架81做往复运动，从而实现对硅片的表面充分清洗；

如图1所示，转动杆810与驱动装置64的驱动轴之间连接有皮带9，通过皮带9实现清洗机构8与往复驱动机构6之间的联动；从而实现清洗机构8与往复驱动机构6如下的特定运动关系：

当移动框架62运动至远端点时，带动硅片完全运动至清洗工位内部，接下来第一缺齿齿轮63同时不与两个第一直齿621啮合，在这段时间内，第二缺齿齿轮811与第三直齿87发生啮合，并带动安装架81完成一次往复运动，保证了安装架81带着喷洒组件82移动冲洗的过程中，硅片不会发生位移，使得喷洒管内的水完全冲洗在硅片表面，使得冲洗更加均匀同时避免了水的浪费。

一种具有循环过滤功能的碱抛清洗设备的使用方法包括：

s1：夹持调整：1)根据所要加工硅片的规格，通过转动套管662，来实现对两个夹板65之间距离与硅片相适应；2)转动第二调节杆68，使得硅片的夹持位置合适，便于驱动机构6驱动硅片在碱抛、清洗工位来回运动；

s2：倾角调整：硅片夹持固定后，通过转动第一调节杆33，使得箱体2发生合适倾斜；

s3：冲洗角度调整：转动第二齿轮83，实现对喷洒组件82上喷洒管的冲洗角度进行调整，再通过转动第三调节杆85，限制第二齿轮83的转动；

s4：碱抛清洗：开启驱动装置64，使设备运行，完成对硅片的多次碱抛与清洗。

工作原理：

通过设置倾斜机构3来时箱体2发生倾斜，箱体2内液体能够集中流向收纳箱22，并完成过滤和循环使用；通过在箱体2内设置碱抛和清洗两个工位，并通过往复驱动机构6来控制硅片在碱抛和清洗两个工位来回运动，使得硅片每次完成碱抛后都能完成清洗，避免硅片表面上的杂质堆积没影响碱抛效果；通过在往复驱动机构6中设置调节组件66，来实现对硅片的适应性夹持；通过设置打散机构7，来实现硅片冲洗之前对其表面上的絮状胶体进行打散，便于清洗机构8将絮状胶体的冲洗掉；通过将喷洒组件82喷洒管的喷冲洗角度设置呈可调节型，来提高冲洗效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。